抽水馬桶的洩放閥組件的製作方法

2023-05-27 14:11:01

專利名稱：抽水馬桶的洩放閥組件的製作方法
技術領域：
本發明涉及馬桶，更具體而言，涉及控制廢物從抽水馬桶流到馬桶存水彎管的閥。
背景技術：
儘管抽水類型的馬桶有助於衛生地處理人們的排洩物，但其用水程度很受關注。 典型的馬桶包括位於抽水馬桶上遊的閥，例如位於儲水箱的底部。當馬桶被衝刷時，水箱中 的閥打開，箱中的水即能衝進抽水馬桶。然而，採用這些傳統的馬桶，在衝刷周期的開始與大多數原廢物已從盆中去除的 時間之間典型地存在延遲。因此，這要求不希望的大量衝刷用水僅僅將主要的廢物排出盆 外，並需要進一步的量來提供最後的衝洗。減少這種用水程度的一種方法是在緊挨抽水馬桶出口的下遊提供排洩閥，該排洩 閥被配置為當其被打開時，盆中大部分的廢物能夠從盆中掉落，而不考慮任何新的衝刷水 的進入。這種方法的實例描述在美國專利279，048中。然而，這種閥有時造成堵塞、維修或磨損問題。另外，它們生產或安裝可能較昂貴， 或經過長期使用而不可靠，特別是當閉合件直接面對盆的排洩口的流動時。美國專利5，345，618教導一種連接到抽水馬桶的排洩口的存水彎管閥，其中在抽 水馬桶的排洩口處，球面扇形閘門被使得圍繞軸線，也即球的半徑的中心旋轉。這提供了排 洩口的滑動閉合。這種設計的問題是，當球形閘門旋轉經過密封元件或墊圈時，該閘門連續 地摩擦墊圈，這將磨損墊圈並可導致閥門處流體密封的喪失。另外，由該閘門密封的盆的出 口被定位在水平面上，這導致閘門的前邊緣從接近9點鐘的位置開始關閉孔直到超過3點 鐘的位置。這涉及到在關閉期間反抗盆中廢物重力的一些運動。存水彎管閥和具有球面扇形閘門的閥的其它實例公開在美國專利觀9，495、 3，214，772,3，599，248,3，885，771,3，926，407,4，164，343,6，212，700,5，345，618, 6，332，229以及美國專利申請2005/0211942中。然而，儘管有這些發展，但仍然需要改進的 存水彎管閥組件，特別是便於利用減少的水量進行衝刷的存水彎管閥組件。

發明內容
根據本發明的一方面，提供一種馬桶，該馬桶包括具有下排洩口的盆、與所述排洩 口流體連通的存水彎管，以及被定位成控制從所述排洩口至所述存水彎管的流出的存水彎 管閥。所述存水彎管閥包括具有入口、出口和連接所述入口和出口的腔室的閥殼體。閘門閥被定位在所述腔室中，並通過使用從所述殼體外延伸到所述閘門閥的聯動機構而能樞轉。還具有密封墊圈(優選定位成與所述入口相鄰)，以使所述間門閥從封閉所 述入口和基本上阻止來自所述排洩口的流出的第一位置能樞轉到允許從所述排洩口至所 述存水彎管的流動的第二位置，並使得當所述閘門閥的前邊緣與垂直線成25°範圍內時， 所述閘門閥開始關閉所述入口。在優選的形式中，閥殼體為具有限定所述腔室的兩個蛤殼式部件的筒的形式。所 述閘門閥為具有從曲率中心延伸的曲率半徑的球面扇部的形式，使所述閘門閥能夠繞偏離 所述曲率中心的旋轉中心樞轉。所述閘門閥的樞轉作為所述馬桶的衝刷周期的一部分被啟動，並且所述存水彎管 可具有限制汙水管道氣回流到所述桶的標準存水彎管水位，其中所述間門閥被定位成位於 該水位上方。根據本發明的另一方面，提供這樣一種存水彎管閥，其中特別是所述存水彎管閥 為筒的形式，並適於一端被連接到抽水馬桶的排洩口，另一端被連接到馬桶存水彎管。根據本發明的再一方面，提供一種馬桶，該馬桶包括具有下排洩口的盆、與所述 排洩口流體連通的存水彎管，以及被定位成控制從所述排洩口至所述存水彎管的流出的存 水彎管閥。該存水彎管閥包括具有入口、出口和連接所述入口和出口的腔室的閥殼體。閘 門閥被定位在所述腔室中，並通過使用從所述閥殼體外延伸到所述腔室的聯動機構而能樞 轉。密封墊圈被定位成與所述閥殼體的入口相鄰，其中所述閘門閥能夠從基本上阻止 來自所述排洩口的流出的第一位置樞轉到允許從所述排洩口至所述存水彎管的流動的第 二位置。所述閘門閥通過球窩配置被聯接到所述聯動結構。在一些實施例中，本發明有利地使所述閘門閥磨損所述密封墊圈的傾向最小化， 並通過將所述間門閥放置在所述標準存水彎管水位上方而有助於避免洩露。進一步，在這 些實施方式中，因為閘門開始主要與從盆中流出的流動橫向交叉，而不是直接向上，因此關 閉需要很少的動力。在其它實施方式中，在閘門閥與其聯接機構之間提供球窩關節，使得當閘門閥關 閉時，其可沿密封件對製造公差或微小廢物進行校正。另外，如果任何與存水彎管閥相關的維修要求更換閥筒，或者更換閥筒的部件，則 閥筒或其部件可在不需要去除盆或存水彎管的情況下被更換。本發明的這些和其它優點根據下文的詳細描述和所附附圖將變得明顯。因此，應 該依靠所附權利要求來確定本發明。


圖1為根據本發明構造的下抽水馬桶的一部分和存水彎管組件的豎直剖視圖；圖2為圖1所示的存水彎管閥筒的分解透視圖；圖3為從與圖2不同角度觀察的圖2的存水彎管閥的閘門閥的透視圖；圖4為圖1的一部分的放大的、不完全剖視圖；圖5為圖1的一部分的另一放大的、不完全剖視圖，其示出的是閘門閥處於關閉過 程中；圖6為與圖5類似的視圖，但閘門閥現在被完全關閉；
圖7為與圖1類似但是第二實施方式的視圖，其中筒以稍微不同的角度被附接到 盆；和圖8為根據本發明的閥的另一實施方式的透視剖視圖。
具體實施例方式首先參見圖1，其示出大致以10表示的馬桶的下部，其中普通抽水馬桶盆12具有 排洩口 14。馬桶10可以是任何方式的傳統構造。例如，在排洩口上方的馬桶可具有與美國專利5，345，618的馬桶類似的結構，該 美國專利的全部內容作為參考合併與此。因此，可具有電氣或機械式衝刷控制器，包括從那 些控制器到存水彎管閥18的聯接機構。可替換地，也可手動移動該存水彎管閥。在任何情況下，在本實施方式中，還具有與排洩口 14流體連通的存水彎管16，以 及位於盆12下遊、存水彎管16上遊的存水彎管閥18。馬桶10優選包括靠近桶的排洩口 14的底部的法蘭20，以及其它諸如緊固件的用於在法蘭20處連接到筒形存水彎管閥18的 連接元件。存水彎管16具有用於防止汙水管道氣返回的標準存水彎管水位24，並且能夠在 凸緣沈處通過柔性橡膠件和/或諸如夾具等其它連接器元件(未示出)被連接到存水彎 管閥18。當位於圖1的打開位置時，存水彎管閥18允許廢物和流體從盆12流到存水彎管 16。參見圖1-圖3，存水彎管閥18包括第一蛤殼式殼體部28和能連接到第一蛤殼式 殼體部觀的大致鏡像的第二蛤殼式殼體部30。還提供有安裝在第一和第二蛤殼式殼體部 28和30之間的腔室中的能樞轉的閘門閥32。該腔室具有入口孔/入口 34(見圖1)，該入口孔/入口包括至少一個環繞該入口 孔34的墊圈36、38、40。能樞轉的閘門閥32定位在該腔室中，使之能夠在衝刷之間阻塞入 口孔34的第一閉合位置(圖6)、基本打開位置(圖1)、以及隨後的開始阻止流動(如圖5 所示)的返回位置之間移動。能樞轉的間門閥32優選包括基本球面接觸扇部42，該基本球面接觸扇部42具有 從曲率中心46延伸的曲率半徑44 (圖5)。能樞轉的閘門閥32繞偏離曲率中心46的旋轉 中心48旋轉，這導致閘門閥32相對於其閉合位置有稍微的偏心旋轉。這使得球面接觸扇 部42隻有在閥門閘32近似位於圖6的位置時才完全接觸墊圈36的密封表面。這意味著閘門閥將不會在閘門閥關閉的整個擺動期間連續刮擦墊圈36。相反，閘 門閥以偏心的方式逼近墊圈密封表面，從而減少磨損和維修問題。並且，閘門的前邊緣50與從桶中排出的水橫向交叉，而不是與流動垂直地向上 推。這通過有助於使抵抗重力作用所需的力最小化而有利於關閉。最優選的是，當閘門閥32位於圖4的位置時，能樞轉的閘門32具有與垂直線成大 約在+40°與-40° (最優選在+25°至-25° )之間的前邊緣50。因此，當閘門32在關閉 期間開始減小其開口時，前邊緣50近似垂直。如圖1-圖6所示，閘門閥32可包括大約四分之一的球面扇部42。並且，延伸到殼 體部觀、30外並且延伸到腔室內的杆52的運動可引起閘門閥32的樞轉。能樞轉的閘門閥32可被定位成總是位於標準存水彎管水位M上方。這有助於避免存水彎管閥部件在衝刷之間浸泡在汙水中，從而減少與維修和洩露相關的問題。另外，廢 物不會易於聚集在閘門閥32與閘門閥的筒的腔室的氣穴之間。這減小了如果廢物聚集在 閘門閥32與閘門閥的筒的腔室的氣穴之間而對開口產生的阻力。杆52被連接到承窩54，使得在衝刷周期期間，啟動連接到杆52的衝刷起動器，該 起動器最終將閘門閥32樞轉離開閉合位置。這允許通過閥筒的入口 34將廢物快速排空。 優選的是，衝刷水的開始將被稍微延遲，以允許在乾淨的衝刷水開始衝洗桶之前進行大部 分的排空。在規定的時間段之後，存水彎管閥18可使其閘門閥32返回到圖6的閉合位置，並 優選地被鎖定在該位置，使得一些水在衝刷之間在桶中仍停留在間門閥32上方。入口水則 將被切斷，從而結束衝刷周期。在圖7所示的實施方式中，馬桶60示出存水彎管閥筒18A位於與圖1相比稍微不 同的安裝角度。其它元件基本上與圖1的相同，並因此以相似的方式編號。在圖8所示的實施方式中，存水彎管閥80被定位成控制從馬桶的排洩口至該馬桶 的存水彎管的流出。存水彎管閥80包括殼體81，該殼體81具有入口、出口和連接該入口和 出口的腔室。密封墊圈82被定位成與閥殼體的入口相鄰。閘門閥83被定位在該腔室中， 並通過使用從殼體81外延伸到腔室的聯動85而可樞轉。閘門閥83可從基本上阻止排洩 口的流出的第一位置樞轉到允許從排洩口至存水彎管的流動的第二位置。臂84被連接到 聯動85，該臂被可樞轉地連接到閘門閥83。在圖8所示的實施方式中，臂84與閘門閥83之間的連接是球86和承窩88配置。 這允許當閘門閥83在閉合位置被壓緊抵靠密封墊圈82時，閘門閥83的位置可被調節，並 因此增加間門閥83密封的可能性(通過使其更不容易受組裝公差和密封件上的微小碎片 的影響)。無論哪個實施方式，本發明便於使用存水彎管閥來控制抽水馬桶的排空。通過偏 心式閉合減少與密封墊圈的磨損有關的維修。在一些實施方式中，當開始關閉閘門時，將閘 門閥定位成接近豎直有利於閉合，而與桶中物質的重量無關。將間門閥定位在存水彎管水 位上方進一步減少維修問題，並促進可靠性。筒形閥可由金屬或者塑料部件製成。儘管已公開本發明的優選實施方式，應該認識到，所述優選實施方式的其它修改 和變化對於本領域技術人員將顯而易見，並在本發明的精神和範圍內。例如，儘管筒形閥優 選被與陶瓷桶和存水彎管一起使用，其還能與由其它材料(例如金屬、塑料)製成的馬桶部 件一起使用。並且，存水彎管閥18/18A和閘門32的安裝角度可有些改變。因此，本發明並不僅限於描述的最優選實施例。為了確定本發明的全部範圍，可參 考所附的權利要求。工業適用性本發明提供具有改進的存水彎管洩放閥的馬桶。
權利要求
1.一種馬桶，包括 具有下排洩口的盆；與所述排洩口流體連通的存水彎管；以及被定位成控制從所述排洩口至所述存水彎管的流出的存水彎管閥，所述存水彎管閥包括具有入口、出口和連接所述入口和出口的腔室的閥殼體；定位在所述腔室中並通過使用從所述閥殼體外延伸到所述間門閥的聯動機構而能樞 轉的閘門閥； 密封墊圈；其中所述間門閥能夠從基本上阻止來自所述排洩口的流出的第一位置樞轉到允許從 所述排洩口至所述存水彎管的流動的第二位置；其中所述閘門閥相對於所述密封墊圈被定位，使得當所述閘門閥的前邊緣在與垂直線 成40°範圍內時開始關閉所述入口。
2.如權利要求1所述的馬桶，其中所述密封墊圈被定位成與所述閥殼體的入口相鄰。
3.如權利要求1所述的馬桶，其中所述閘門閥相對於所述墊圈被定位，使得當所述閘 門閥的前邊緣在與垂直線成25°範圍內時開始關閉所述入口。
4.如權利要求1所述的馬桶，其中所述閥殼體為具有限定所述腔室的兩個蛤殼式部件 的筒的形式。
5.如權利要求1所述的馬桶，其中所述閘門閥為具有從曲率中心延伸的曲率半徑的球 面扇部的形式。
6.如權利要求5所述的馬桶，其中所述閘門閥能夠繞偏離所述曲率中心的旋轉中心樞轉。
7.如權利要求1所述的馬桶，其中所述閘門閥的樞轉能作為所述馬桶的衝刷周期的一 部分被啟動。
8.如權利要求1所述的馬桶，其中所述存水彎管具有限制汙水管道氣回流到所述盆的 標準存水彎管水位，且所述間門閥被定位成位於該水位上方。
9.一種根據權利要求1所述的存水彎管閥構造的存水彎管閥，其中所述存水彎管閥也 為筒的形式，並適於一端被連接到抽水馬桶的排洩口，另一端被連接到馬桶存水彎管。
10.一種馬桶，包括 具有下排洩口的盆；與所述排洩口流體連通的存水彎管；以及被定位成控制從所述排洩口至所述存水彎管的流出的存水彎管閥，該存水彎管閥包括具有入口、出口和連接所述入口和出口的腔室的閥殼體；定位在所述腔室中並通過使用從所述閥殼體外延伸到所述腔室的聯動機構而能樞轉 的閘門閥；被定位成與所述閥殼體的入口相鄰的密封墊圈； 其中所述閘門閥通過球窩配置被聯接到所述聯動結構。
全文摘要
本發明公開用於控制從抽水馬桶至存水彎管管道的流動的存水彎管閥組件。在一種形式中，具有可被定位成在抽水馬桶的排洩口正下方的筒單元。其具有球面扇部形式的能樞轉的閘門。該閘門具有偏心樞轉運動，使得其可以從打開位置擺動到完全接觸密封墊圈的阻塞/閉合位置。該球面扇部具有當閘門處於打開位置時大約在與垂直線成+40°與-40°之間的前邊緣，以最小化關閉閘門所需的能量。在另一形式中，朝向該閘門閥的球窩連接有利於密封。
文檔編號E03D11/10GK102089480SQ200780039583
公開日2011年6月8日 申請日期2007年9月13日 優先權日2006年9月22日
發明者託馬斯·C·約斯科, 班傑明·W·馬羅茨, 傑弗裡·F·泰姆帕斯, 查爾斯·R·科波萊恩 申請人:科勒公司